科研产出
紫云英和秸秆协同还田对稻田氮素当季利用与去向的影响
《植物营养与肥料学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究减施氮肥配合种植翻压紫云英和秸秆还田对水稻阶段性氮素供应以及肥料氮去向的影响,为水稻科学施肥提供理论依据。[方法]冬种并翻压紫云英和秸秆还田定位试验于2017年在安徽省池州市进行。试验共设5个处理:冬闲+秸秆不还田+常规施氮（100%N）、冬闲+秸秆不还田+减氮40%（60%N）、冬闲+秸秆还田+减氮40%（60%NS）、冬种紫云英+秸秆不还田+减氮40%（60%NMv）、冬种紫云英+秸秆还田+减氮40%（60%NMvS）。在水稻插秧后5、10、20、40、60、80、100和114天,采集水稻植株样品,分析氮素含量和吸收量;在水稻成熟期测定产量。2022年,在每个处理小区中布置了直径为50 cm的15N示踪法微区试验,所有施肥处理和取样时间均与田间试验一致,结果用于计算肥料氮的去向。[结果]水稻季减施40%氮肥后,水稻进入分蘖期后氮素吸收速率显著下降。60%NS处理水稻氮素吸收速率在苗期和分蘖期低于其他处理,但分蘖期以后逐渐增大,在灌浆期达到最大;60%NMv处理水稻氮素吸收速率在水稻生育前期（苗期—拔节期）高于60%N处理,低于100%N处理,而拔节期以后高于100%N处理;秸秆与紫云英协同还田（60%NMvS）处理全生育期水稻氮素吸收速率和吸收量均较高,总吸氮量显著高于其他处理。15N示踪试验结果表明,在减施40%氮肥基础上,秸秆单独还田有利于提高水稻对非肥料来源氮的吸收;紫云英单独还田有利于提高水稻对所有来源氮的吸收;紫云英和秸秆协同还田下水稻对肥料氮的吸收与紫云英单独还田差异不显著,但是其他来源氮的吸收量最大,因此紫云英和秸秆协同还田下水稻氮素累积吸收量最高。水稻季氮肥利用效率分析表明,60%NMvS和60%NMv处理当季氮肥利用率最高;60%NS处理氮素土壤残留率最高,其次是60%NMvS处理;60%NMvS处理氮素损失率最低,其次是60%NS和60%NMv处理。[结论]紫云英单独还田有利于提高水稻前期和中期的氮素吸收,秸秆还田有利于提高水稻中后期的氮素吸收,紫云英和秸秆协同还田有利于提高水稻全生育期氮素吸收量和吸收速率,减施40%化学氮肥后,紫云英与秸秆协同还田下水稻吸收的土壤氮量超过了常规施氮量处理（100%N处理）,且水稻季氮肥当季利用效率最高,肥料损失率最低,土壤残留率显著高于单施化肥。
关键词： 紫云英 水稻秸秆 阶段供氮特性 氮肥利用效率 ～(15)N同位素 氮素去向
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稻秸还田配施氮肥对紫云英生长及土壤肥力的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为优化稻田紫云英高产栽培和解决稻秸资源化利用难题，研究了稻秸还田和氮肥配施对紫云英生长、养分吸收以及土壤肥力的影响，以明确稻秸和化学氮肥适宜用量配比，为稻田肥料运筹提供科学依据。设置稻秸和氮肥双因素试验，稻秸还田3个处理，分别为不还田、半量还田(3000 kg·hm-2)、高量还田(6000 kg·hm-2)；氮肥用量4个处理，为0 kg·hm-2（N0）、45 kg·hm-2（N1）、90 kg·hm-2（N2）、135 kg·hm-2（N3）。测定了盛花期的紫云英鲜草产量及植株氮、磷、钾吸收量，分析了土壤总有机质和活性有机质（微生物量和颗粒态有机质）中碳和氮的含量。结果表明，稻秸还田和施用氮肥有利于提高紫云英的鲜草产量。无氮肥投入时，高量稻秸还田紫云英鲜草产量降低8.6%，随着氮肥用量的增加，稻秸还田处理紫云英鲜草产量增加幅度逐渐增加，且在N2处理时，高量稻秸还田处理增幅最大，为21.3%。在稻秸半量还田条件下，紫云英鲜草产量随着氮肥用量增加而增加，且在N3处理紫云英鲜草产量最大，显著高于其他处理；在稻秸高量还田条件下，N2、N3处理的紫云英鲜草产量差异不显著。稻秸还田提高了紫云英地上部氮和钾积累量，施用氮肥提高了紫云英地上部氮、磷和钾养分积累量。施用氮肥配施稻秸还田有利于提高土壤全氮、无机氮、微生物量氮和颗粒态氮的含量，在N2处理下，稻秸高量还田处理土壤全氮、无机氮、微生物量氮和颗粒态氮的含量显著高于N1和N0处理，与N3处理差异不显著。方差分析表明，稻秸还田和施用氮肥对紫云英鲜草产量、地上部氮和钾积累量及土壤微生物量碳和颗粒态碳的含量具有显著的交互作用（P<0.05）。综上所述，在本试验条件下，稻秸还田量为6000 kg·hm-2、氮肥用量为90 kg·hm-2是较适合的配比，不仅有利于提高紫云英鲜草产量和养分吸收量，也能有效培肥土壤。
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添加紫云英和水稻秸秆对土壤养分含量和铜形态的影响
《土壤通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]通过分析紫云英(Astragalus sinicus L.)、水稻秸秆对轻度铜污染土壤的主要养分含量以及铜的有效性和各形态的影响,为紫云英、水稻秸秆腐解还田治理轻度铜污染的稻田土壤提供相应的理论支撑.[方法]采用室内培养的方法,设置5个处理,分别为不添加任何有机物料(CK)、添加水稻秸秆(R)、紫云英(G)、水稻秸秆和紫云英质量比3:1(R3G1)、水稻秸秆和紫云英质量比1:1(R1G1).[结果]添加紫云英和水稻秸秆,显著提高主要土壤养分含量.添加紫云英(G)处理土壤全氮和有效磷含量比添加水稻(R)处理分别提高了26.92%和11.46%.添加紫云英(G)处理显著提高土壤可溶性有机氮(P<0.05),分别比R3G1和R1G1处理增加8.40%和20.47%.添加水稻秸秆和紫云英(R3G1)处理有助于提高土壤可溶性有机碳(P<0.05),分别比单独添加水稻秸秆(R)和紫云英(G)处理增加32.81%和15.94%(P<0.05).无论添加紫云英、水稻秸秆以及二者共同添加均显著降低了土壤有效态铜含量,R3G1和R1G1处理土壤有效态Cu含量显著低于单独添加紫云英(G)和水稻秸秆(R)处理(P<0.05).添加有机物料(紫云英、水稻秸秆)均使土壤弱酸提取态铜含量显著降低15.45% ~23.19%,使土壤残渣态铜含量提高6.08% ~11.39%;R3G1处理土壤残渣态铜含量最高,显著高于G和R1G1处理(P<0.05).通过冗余分析认为可溶性有机磷和可溶性有机氮与铜有效性和弱酸提取态呈负相关关系,对铜有效性和形态的解释量分别达到61.5%和23.3%.[结论]紫云英和水稻秸秆单独和混合添加到土壤均有助于提高主要土壤养分含量,同时也均能降低土壤有效铜含量,提高铜的稳定性,其中添加水稻秸秆与紫云英质量比为3:1对铜的稳定效果最佳.
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稻秸还田提高我国南方典型稻田冬绿肥产量和养分积累
《植物营养与肥料学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】提高冬绿肥的产量和养分积累量有利于轮作系统中主作物的高产稳产和光、温、养分资源的高效循环利用。研究稻秸还田对冬季豆科绿肥生长和养分积累及土壤性状的影响,为稻田豆科绿肥的高产栽培及稻秸资源化利用提供指导。【方法】在广西、四川和安徽,分别以盐渍水稻土、紫色土和黄棕壤为供试土壤,进行相同处理的豆科绿肥盆栽试验,供试品种均为当地主栽品种。稻秸添加量设3个水平:0、3000、6000kg/hm~2 (S0、S1、S2),每个稻秸添加水平下设两个施氮水平:0和45 kg/hm~2 (N0、N45),共包括6个处理。于豆科绿肥盛花期采集植株和土壤样品,测定鲜草产量和土壤理化性状。【结果】与稻秸不还田且不施氮肥处理(RS0N0)相比,盐渍水稻土、紫色土和黄棕壤上稻秸还田与氮肥配施处理的绿肥鲜草产量分别提高了63.0%～66.0%、35.2%～53.8%和103.6%～117.1%,植株氮累积量分别提高了19.1%～41.5%、43.7%～67.2%和65.1%～70.5%,磷累积量分别提高了12.1%～68.9%、31.4%～57.3%和37.9%～45.3%,钾累积量分别提高了22.0%～58.7%、30.7%～35.0%和89.2%～102.9%。在盐渍水稻土、紫色土,稻秸还田(S1、S2)均可提高绿肥鲜草产量和氮磷钾养分积累量,配合施氮没有进一步提高鲜草产量和氮磷钾养分积累量;而在黄棕壤与秸秆半量还田相比,稻秸全量还田降低了绿肥产量,但在一定程度上增加了绿肥地上部养分积累量,稻秸还田配合施用氮肥则显著增加了绿肥的产量和地上部养分积累量。盐渍水稻土稻秸还田与氮肥配施处理(RS1N45和RS2N45)提高了土壤有效磷含量;黄棕壤土壤有效磷含量、土壤速效钾含量随稻秸添加量增加先下降后上升,与不施肥对照相比,3种土壤上稻秸与氮肥配施处理均显著提高了土壤无机氮含量。偏最小二乘法路径模型分析表明,稻秸还田及土壤类型对豆科绿肥鲜草产量和地上部氮、磷、钾的累积量均有极显著正影响(P <0.01),氮肥处理仅对豆科绿肥鲜草产量有极显著正影响(P <0.01)。【结论】稻秸还田不同程度地促进了豆科绿肥对土壤速效养分的吸收,提高了豆科绿肥鲜草产量和地上部氮磷钾累积量。在肥力较高的盐渍水稻土和紫色土上,稻秸全量还田可显著增加豆科绿肥的鲜草产量,维持土壤有效养分,无需配合施用氮肥。在肥力较低的黄棕壤上,全量还田(6000 kg/hm~2)需配施氮肥才可充分发挥稻秸还田的增产效果,缓解土壤中有效养分含量的下降。
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耕作方式和秸秆还田对砂姜黑土碳库及玉米小麦产量的影响
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：长期秸秆还田免耕覆盖措施导致沿淮区域砂姜黑土耕层变浅、下表层(10～30 cm)容重增加、土壤养分不均衡等问题凸显,限制了小麦-玉米周年生产力的提高。耕作和秸秆还田措施合理的搭配组合是解决这一问题的有效方法。通过8年的小麦-玉米一年两熟田间试验,设置4个处理:1)玉米季免耕-小麦季免耕秸秆不还田(N);2)玉米季深耕-小麦季深耕秸秆不还田(D);3)玉米季秸秆免耕覆盖还田+小麦秸秆免耕覆盖还田(NS);4)玉米季秸秆免耕覆盖还田+小麦季秸秆深耕还田(DS)。通过分析作物收获后不同土壤深度(0～60 cm)总有机碳(TOC)、颗粒态碳(POC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化态碳(KMnO4-C)、可溶性有机碳(DOC)和土壤碳库管理指数(CPMI),并结合小麦-玉米的周年产量变化,以期获得培肥砂姜黑土的最佳模式。研究结果表明:1)相对于长期免耕措施(N),DS处理能够提高0～30 cm土层TOC、POC、MBC、KMnO4-C等组分含量和CPMI;而NS措施仅提高土壤表层(0～10 cm)TOC、活性有机碳组分含量和CPMI;2)DS处理显著提升了小麦-玉米的周年生产力,其麦玉的周年产量均值分别比N、D和NS处理高出14.7%、12.9%和8.5%;3)MBC和KMnO4-C对于耕作和秸秆还田措施都是较为敏感指示因子。总的来说,玉米季小麦秸秆覆盖还田+小麦季玉米秸秆深耕还田(DS)是改善沿淮地区砂姜黑土土壤碳库、提高小麦-玉米周年产量的一种有效农田管理模式。
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耕作方式和秸秆还田对砂姜黑土碳库及玉米小麦产量的影响
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：长期秸秆还田免耕覆盖措施导致沿淮区域砂姜黑土耕层变浅、下表层(10~30 cm)容重增加、土壤养分不均衡等问题凸显,限制了小麦-玉米周年生产力的提高.耕作和秸秆还田措施合理的搭配组合是解决这一问题的有效方法.通过8年的小麦-玉米一年两熟田间试验,设置4个处理:1)玉米季免耕-小麦季免耕秸秆不还田(N);2)玉米季深耕-小麦季深耕秸秆不还田(D);3)玉米季秸秆免耕覆盖还田+小麦秸秆免耕覆盖还田(NS);4)玉米季秸秆免耕覆盖还田+小麦季秸秆深耕还田(DS).通过分析作物收获后不同土壤深度(0~60 cm)总有机碳(TOC)、颗粒态碳(POC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化态碳(KMnO4-C)、可溶性有机碳(DOC)和土壤碳库管理指数(CPMI),并结合小麦-玉米的周年产量变化,以期获得培肥砂姜黑土的最佳模式.研究结果表明:1)相对于长期免耕措施(N),DS处理能够提高0~30 cm土层TOC、POC、MBC、KMnO4-C等组分含量和CPMI;而NS措施仅提高土壤表层(0~10 cm)TOC、活性有机碳组分含量和CPMI;2)DS处理显著提升了小麦-玉米的周年生产力,其麦玉的周年产量均值分别比N、D和NS处理高出14.7%、12.9%和8.5%;3)MBC和KMnO4-C对于耕作和秸秆还田措施都是较为敏感指示因子.总的来说,玉米季小麦秸秆覆盖还田+小麦季玉米秸秆深耕还田(DS)是改善沿淮地区砂姜黑土土壤碳库、提高小麦-玉米周年产量的一种有效农田管理模式.
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麦秸还田对大豆生长和产量的影响
《贵州农业科学 》 2015 北大核心
摘要：为促进小麦秸秆还田低碳农业措施的推广,通过田间试验,研究小麦秸秆还田对大豆幼苗生长和成熟期经济性状及产量的影响。结果表明,水分充足条件下(浇2次透水),小麦秸秆还田处理的大豆前期出苗率和幼苗期生长明显优于无秸秆还田和未浇透水的处理;小麦秸秆还田和水分对大豆产量有显著影响,小麦秸秆还田+浇2次透水的处理(正常施肥+浇2次透水+小麦秸秆全量还田,不施肥+浇2次透水+小麦秸秆全量还田,正常施肥+浇2次透水+小麦2倍全量秸秆还田)大豆产量在3 804.71~3 922.56kg/hm2,比对照(不施肥+无小麦秸秆还田)增产69.92%~75.19%,达极显著水平。结论:水分充足条件下,小麦秸秆还田对下茬作物的生长及产量具有显著的促进作用。
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机械化秸秆还田技术推广现状与对策——以安徽省为例
《安徽农业科学 》 2015
摘要：以安徽省为例,对机械化秸秆还田技术推广的现状与存在的问题进行了研究,结果表明,2015年安徽省机械化秸秆还田发展良好,秸秆综合利用率达80%,还田约2000万t。但在机械化秸秆还田发展中,仍存在群众认识不足、还田作业机具不理想、还田后农业防治不配套等问题。在此基础上提出了相应的对策,即加强宣传指导、推广先进机具、完善防治配套工作等。
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